Том 89, № 9 (2024)

Белок Bag3 (Bcl-2 associated athanogene) содержит несколько доменов и взаимодействует с большим набором различных белков-партнёров, среди которых есть малые белки теплового шока (small heat shock proteins, sHsp) и белки теплового шока семейства Hsp70. Тройной комплекс Bag3–sHsp–Hsp70 связывает и переносит в фагосомы денатурированные белки и таким образом играет ключевую роль в процессе шаперон-зависимой селективной автофагии (chaperone assisted selective autophagy, CASA). Помимо этого, данный комплекс регулирует сборку стресс-гранул (гранулостаз) и обеспечивает регуляцию цитоскелета. Вследствие того, что Bag3 и белки теплового шока участвуют в различных клеточных процессах, мутации Bag3 и/или sHsp коррелируют с развитием нейродегенеративных заболеваний и кардиомиопатий. В данной работе анализируется роль sHsp в процессах, регулируемых Bag3.

Белковое семейство Makorin RING finger (MKRN) включает в себя 4 представителя: MKRN1, MKRN2, MKRN3 и MKRN4. Эти белки относятся к классу убиквитинлигаз Е3 и играют ключевую роль в таких биологических процессах, как выживание и дифференцировка клеток, реализация врождённого и адаптивного иммунитета. MKRN1 задействован в подавлении роста опухолей, энергетическом обмене, защите от патогенов и апоптотических процессах. Для MKRN1 был идентифицирован широкий спектр мишеней, включая hTERT, APC, FADD, p21 и различные вирусные белки. MKRN2 регулирует пролиферацию клеток и протекание воспалительных реакций. Среди его мишеней такие белки, как p65, PKM2 и STAT1. MKRN3 выполняет роль одного из основных регуляторов времени наступления полового созревания, влияя на уровень гонадотропин-релизинг гормона в нейронах дугообразного ядра. MKRN4 является наименее изученным членом семейства белков MKRN, однако известно, что он вносит значительный вклад в активацию Т-клеток путём убиквитинилирования серин/треониновой киназы MAP4K3. Белки этого семейства связаны с развитием многочисленных заболеваний, например, системной красной волчанки, центрального преждевременного полового созревания, синдрома Прадера–Вилли, дегенеративного спинального стеноза поясничной этиологии, воспаления и рака. В этом обзоре мы детально обсуждаем функциональную роль всех членов семейства белков MKRN, а также их вклад в развитие заболеваний.

Исследовали влияние длительного содержания крыс в условиях повышенной скученности на социальное поведение взрослых самцов крыс линии Вистар. С 30 по 180 постнатальный день (ПНД) крыс содержали либо в стандартных условиях по 5 особей (360 см2 на крысу, группа СТАНД), либо в скученных условиях по 15 особей в клетках (120 см2 на крысу, группа СКУЧ). Начиная с 100 ПНД, изучали поведение крыс в тестах на социальное предпочтение, социальное доминирование в трубе и на агрессивное поведение в тесте «резидент–интрудер». После декапитации крыс на 180 ПНД брали образцы мозга из миндалины, дорзального гиппокампа, вентромедиального гипоталамуса и медиальной префронтальной коры для последующего анализа экспрессии мРНК генов IL-1β, TNF, TGF-β1, IL-6 с помощью метода полимеразной цепной реакции в реальном времени. У крыс группы СКУЧ, по сравнению с группой СТАНД, было меньше время взаимодействия с социальным объектом в тесте на социальное предпочтение, было больше побед при тестировании в трубе, а также больше нападений в тесте «резидент–интрудер». У крыс группы СКУЧ была существенно увеличена экспрессия гена IL-1β в гиппокампе и медиальной префронтальной коре, а также повышена экспрессия гена TGF-β1 в гиппокампе, миндалине и префронтальной коре. Социальный стресс повышенной скученности привел к увеличению социального доминирования, агрессивности и уменьшил социальную мотивацию. Изменения в социальном поведении у крыс группы СКУЧ сопровождались увеличением экспрессии мРНК генов провоспалительного цитокина IL-1β и противовоспалительного цитокина TGF-β1 в ряде структур мозга, что можно рассматривать соответственно, как проявление нейровоспаления и компенсаторных процессов.

Ингибиторы поли(ADP-рибоза)-полимеразы (PARP) рассматриваются в качестве перспективных фармакологических агентов для лечения целого ряда заболеваний. В последнее время были выявлены разнообразные факторы и механизмы регуляции каталитической активности PARP и показано, что некоторые из них могут существенно влиять на эффективность действия ингибиторов данного фермента. В связи с этим актуальна разработка новых моделей и методов, отражающих клеточный контекст, в котором функционирует PARP. В представленной работе для исследования реакции поли(ADP-рибозил)ирования (PARилирования) предложено использовать необратимо пермеабилизованные дигитонином адгезированные клетки, что позволяет сохранить ядерную локализацию PARP и задавать необходимые концентрации субстрата (NAD+) и тестируемых соединений в клетке. Особенность подхода заключается в том, что перед пермеабилизацией клеточная PARP переводится в связанное с ДНК состояние в условиях, предотвращающих преждевременную инициацию реакции PARилирования. Исследования выполнены на культуре кардиомиобластов крысы Н9с2. Анализ активности PARP в пермеабилизованных клетках проводили путём измерения иммунофлуоресценции образующегося продукта – поли(ADP-рибозы). Метод апробирован при исследовании PARP-ингибиторного действия классического ингибитора 3-аминобензамида, а также ряда новых производных 7-метилгуанина. Обнаружено, что одно из них, 7,8-диметилгуанин, является более сильным ингибитором по сравнению с 7-метилгуанином, что объясняется дополнительным гидрофобным контактом с белком. Предложенный подход открывает новые перспективы для изучения механизмов регуляции активности PARP в клетке и может быть использован для высокопроизводительного скрининга веществ при поиске новых ингибиторов PARP.

Синтетические пептиды обладают широким спектром клинических эффектов. Особый интерес представляют пептиды на основе адренокортикотропного гормона (АКТГ) как в качестве уже используемых, так и потенциальных препаратов для предотвращения последствий широкого круга патологических и стрессовых состояний, включая ишемию головного мозга. Однако требуется изучить их влияние на клетки мозга в нормальных физиологических условиях, в том числе для понимания рисков их применения. В работе мы использовали высокопроизводительное секвенирование РНК (RNA-Seq) для выявления дифференциально экспрессируемых генов (ДЭГ) в лобной коре интактных крыс, получающих внутрибрюшинное введение АКТГ-подобных пептидов АКТГ(4–7)PGP (семакс) и АКТГ(6–9)PGP или физиологический раствор. Через 22,5 ч после первого введения семакса и АКТГ(6–9)PGP мы выявили 258 и 228 ДЭГ соответственно с порогом > 1,5 и Padj < 0,05. Были выявлены метаболические пути, характеризующие как общее, так и специфическое влияние каждого из пептидов на транскриптом. Оба пептида преимущественно вызвали снижение экспрессии генов, связанных с иммунной системой. Одновременно при сравнении эффектов АКТГ(6–9)PGP относительно семакса были выявлены ДЭГ, которые характеризовали основные различия эффектов пептидов. Эти гены, в основном снизившие свою экспрессию, были ассоциированы с системами нейросигнализации и регуляции ионных каналов. Наши данные показывают, как различия в структуре производных АКТГ связаны с изменением транскриптома клеток мозга после воздействия данных родственных пептидов. Результаты свидетельствуют о том, что при изучении влияния регуляторных пептидов на транскриптом при патологии необходимо учитывать их действие в нормальных физиологических условиях.